PCB-ontwerpelementen die SMT-productie beïnvloeden

Ontwikkeling van moderne wetenschappelijke technologie leidt tot de toenemende miniatuur van elektronische componenten en massale toepassing van SMT-technologie en apparaten in elektronische producten. SMT-productieapparaat heeft kenmerken van volledig automatisch, hoge precisie en hoge snelheid. Doordat de mate van automatisering stijgt, worden er hogere eisen gesteld aan het PCB-ontwerp. Het PCB-ontwerp moet voldoen aan de vereisten van het SMT-apparaat, anders worden de productie-efficiëntie en kwaliteit beïnvloed of wordt zelfs de automatische SMT van de computer mogelijk niet voltooid. De machine zal bijvoorbeeld vaak kapot gaan als MARK niet volledig wordt gehaald; onredelijk ontwerp in termen van PCB-vorm, klemrand en paneel zal de productie-efficiëntie beïnvloeden en paddefecten of zelfs machineproductie kan niet worden voltooid.

SMT en zijn attributen

SMT, een afkorting voor Surface Mount Technology, is een soort geavanceerde elektronische fabricagetechnologie die componenten op de voorgeschreven plaats van PCB soldeert en monteert. Vergeleken met traditionele THT (through hole-technologie) is het belangrijkste kenmerk van SMT de verhoogde mate van automatische productie die geschikt is voor massale automatische productie.

Introductie van SMT-productielijn

Een standaard geïntegreerde SMT-productielijn moet een loader, printer, chip mounter, reflow oven en unloader bevatten. PCB begint bij de lader, wordt verzonden langs het pad en langs de apparatuur terwijl de productie is voltooid. Vervolgens wordt PCB op hoge temperatuur gesoldeerd via een reflow-oven en wordt het naar de ontlader verzonden, waarbij de productie van afdrukken, monteren en solderen is voltooid. Dit proces kan worden weergegeven in Afbeelding 1 hieronder.

PCB-ontwerpelementen die SMT-productie beïnvloeden

PCB-ontwerp is de belangrijkste schakel in de SMT-technologie, een belangrijk element dat de productiekwaliteit van SMT bepaalt. Dit artikel analyseert PCB-ontwerpelementen die de kwaliteit beïnvloeden vanuit het perspectief van de fabricage van SMT-apparatuur. PCB-ontwerpvereisten van SMT-productieapparaten omvatten voornamelijk:PCB-patroon, grootte, locatiegat, klemrand, MARK, paneelmanieren enz.

• PCB-patroon

In de automatische SMT-productielijn begint de PCB-productie vanaf de lader en voltooit de productie na het afdrukken, chipmontage, solderen. Ten slotte wordt het vanuit de unloader gegenereerd als een voltooid bord. In dit proces wordt PCB verzonden op het pad van het apparaat, wat vereist dat het PCB-patroon in overeenstemming moet zijn met de padoverdracht tussen apparaten.

Figuur 2 toont de standaard rechthoekige printplaat waarvan de baanklemrand lijnrecht is, zodat dit type printplaat geschikt is voor baantransmissie. Soms wordt een rechte hoek ontworpen in afschuining.

Voor het PCB-ontwerp in figuur 3 is de klemrand van het pad geen rechte lijn, zodat zowel de PCB-locatie als de transmissie in het apparaat worden beïnvloed. De open ruimte in figuur 3 kan worden aangevuld om de klemrand een rechte lijn te maken zoals in figuur 4. Een andere methode is om een ​​scheurrand aan de PCB toe te voegen, zoals weergegeven in figuur 5.

• PCB-afmetingen

De ontwerpafmetingen van PCB's moeten voldoen aan de maximale en minimale afmetingen van de printer en chipmounter. Tot nu toe ligt de grootte van de meeste apparaten in het bereik van 50 mm x 50 mm tot 330 mm x 250 mm (of 410 mm x 360 mm).

Als de dikte van de PCB te dun is, mag de ontwerpgrootte niet te groot zijn. Anders wordt PCB-vervorming veroorzaakt door de reflow-temperatuur. Het is ideaal dat de lengte-breedteverhouding 3:2 of 4:3 is.

Als de PCB-afmeting kleiner is dan de minimumafmetingsvereiste van apparatuur, moet panelisatie worden uitgevoerd. Het aantal panelen wordt bepaald op basis van de grootte en dikte van de PCB.

• PCB-locatiegat

SMT-locatiemethoden zijn onderverdeeld in twee typen:locatiegat samen met randlocatie en randlocatie. De locatiemethode die in ons bedrijf wordt toegepast, is echter Fiducial Mark.

• PCB-klemrand

Omdat PCB's op het pad van het apparaat worden verzonden, mogen componenten niet in de richting van de klemrand worden geplaatst, anders worden componenten door het apparaat gedrukt, wat de montage van de chip beïnvloedt. Neem bijvoorbeeld de printplaat in figuur 6(a), sommige componenten zijn in de buurt van de onderrand van de printplaat geplaatst, dus de boven- en onderrand mogen niet als klemranden worden beschouwd. Er zijn echter geen componenten in de buurt van de twee zijranden, dus de twee korte randen kunnen worden gebruikt als klemranden, zoals weergegeven in afbeelding 6(b).

• Markeer

PCB Mark is een identificatiepunt voor de identificatie en locatie van alle volautomatische apparaten die worden gebruikt om de fabricagefout van PCB's te wijzigen.

a. Vorm:dichte cirkel, vierkant, driehoek, ruit, kruis, holle cirkel, ovaal enz. Een dichte cirkel is de eerste keuze.

b. Maat:de maat moet tussen 0,5 mm en 3 mm liggen. Een massieve cirkel met een diameter van 1 mm is de eerste keuze.

c. Oppervlak:het oppervlak is hetzelfde als het soldeervlak van de PCB-pad, waarbij het soldeervlak gelijkmatig is, niet te dik of te dun en een uitstekend reflectoreffect.

Er moet een achtergrondzone rond Mark en andere pads worden aangebracht, zeefdruk en soldeermasker mogen niet in de achtergrondzone worden opgenomen, zoals weergegeven in afbeelding 7.

Afbeelding 8 toont een uitstekende MARK-ontwerpmethode, terwijl Afbeelding 9 enkele MARK-ontwerpen weergeeft die onredelijk zijn.

Zeefdrukkarakters en zeefdruklijnen zijn gerangschikt rond MARK in figuur 9, wat de identificatie van MARK door het apparaat zal beïnvloeden en zal leiden tot frequent alarm door MARK-identificatie, waarbij de productie-efficiëntie sterk wordt beïnvloed.

• Paneelmethode

Om de productie-efficiëntie te verhogen, kunnen meerdere kleine PCB's met dezelfde of verschillende vormen worden gecombineerd om een ​​paneel te vormen. Voor sommige PCB's met dubbele zijden kunnen de boven- en onderkant in één paneel worden ontworpen, wat een stencil oplevert, zodat de kosten kunnen worden verlaagd. Deze methode helpt ook om de schakeltijd voor de boven- en onderkant te verkorten, waardoor de productie-efficiëntie en het apparaatgebruik toenemen.

De verbindingsmethode van panelen omvat een stempelgat en V-groef, die worden weergegeven in afbeelding 10.

Een vereiste van de V-groefverbindingsmethode is om het overige deel van de plaat (ongesneden) gelijk te houden aan een vierde tot een derde van de dikte van de plaat. Als er te veel van het bord wordt afgesneden, zal de uitgesneden groef mogelijk breken door de hoge temperatuur van de reflow, wat leidt tot het vallen van de PCB die in de reflow-oven zal worden verbrand.

PCB-ontwerp is zo'n complexe technologie dat zowel de apparaatvereisten als de lay-out van de componenten, het padontwerp en het circuitontwerp in aanmerking moeten worden genomen. Uitstekend PCB-ontwerp is het belangrijkste element dat de productkwaliteit garandeert. Dit artikel brengt enkele problemen met zich mee die het PCB-ontwerp zou moeten overwegen vanuit het perspectief van SMT-productie. Zolang er voldoende aandacht wordt besteed aan deze problemen, kan volautomatische SMT-productie van SMT-apparaten worden uitgevoerd.

PCBCart biedt one-stop PCB-productieservice:snel prototype, PCB-fabricage, sourcing van componenten en circuitassemblage allemaal onder één dak.

Of uw project zich nu in de prototypefase of de productiefase bevindt, PCBCart heeft de PCB-oplossing voor u. Ons bedrijf omvat goedkope PCB-prototypes, fabricage van aangepaste printplaten, Thru-hole en SMT-assemblagediensten. Wanneer u ons uw PCB-projecten laat afhandelen, kunt u rekenen op hoogwaardige printplaten die op een meer dan redelijke manier zijn uitgevoerd. Vraag hier gerust uw aangepaste PCB-fabricage- en montageofferte aan:

Handige bronnen
• Ontwerpvereiste van SMT-PCB's Deel één:Bonding Pad-ontwerp van enkele gewone componenten
• Ontwerpvereiste van SMT-PCB's Deel twee:instellingen van pad-trace-verbinding, doorgaande gaten, testpunt, soldeer Masker en zeefdruk
• Ontwerpvereiste van SMT-PCB's Deel drie:Ontwerp van componentlay-out
• Ontwerpvereiste van SMT-PCB's Deel vier:Markering
• Volledige PCB-productieservice van PCBCart - Meerdere toegevoegde waarde opties
• Geavanceerde PCB-assemblageservice van PCBCart - Start vanaf 1 stuk